초록 ▼

1. 기술개발목표
가. 고효율 Cathode Design 기술 확보((주)테스, KAIST)
나. 태양전지 배면전극용 Al doped ZnO 스퍼터링 장비 개발
다. Gas Control S/W 및 고진공 H/W 기술확보
라. 태양전지 배면전극용 Al doped ZnO 공정 개발((주)테스, 한국산업기술대학교)
2. 기술개발의 목적 및 중요성
가. 실리콘은 간접 천이형 물질로서 광흡수계수가 다른 화합물 박막(CdTe, CuInse2)에 비해 낮아 두께 수 마이크론 이하의 박막형으로 제조될 경우 태양광

1. 기술개발목표
가. 고효율 Cathode Design 기술 확보((주)테스, KAIST)
나. 태양전지 배면전극용 Al doped ZnO 스퍼터링 장비 개발
다. Gas Control S/W 및 고진공 H/W 기술확보
라. 태양전지 배면전극용 Al doped ZnO 공정 개발((주)테스, 한국산업기술대학교)
2. 기술개발의 목적 및 중요성
가. 실리콘은 간접 천이형 물질로서 광흡수계수가 다른 화합물 박막(CdTe, CuInse2)에 비해 낮아 두께 수 마이크론 이하의 박막형으로 제조될 경우 태양광의 투과에 의한 전류밀도 손실이 매우 큰 단점이 있어 전면 투명 전도막 및 배면 반사 전극(BR: Back Reflector)을 이용한 광 포획(Light Trapping) 기술이 태양전지의 효율을 결정하는 중요한 변수로 작용함.
나. 배면(후면) 반사 전극은 Sputtering 장비를 사용하고 있으나, 국내 업체 중 상용화에 성공한 회사는 거의 전무한 상태이며, 순수 국내 기술로 고품질의 박막 실리콘 태양전지(Thin Film Silicon Solar Cell)개발을 위하여 꼭 필요한 핵심 기술임.
다. 태양전지(Solar Cell)의 투명 전도막(TCO: Transparent Conductive Oxide) 및 배면 반사 전극(BR: Back Reflector)의 박막 기술이 요구됨.
라. 고품질의 대면적/고속증착기술 박막증착장비의 기술개발이 필요함.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 과제 요약서(초록) ... 2
• 목차 ... 5
• 제1장 기술 개발 과제의 개요 ... 10
• 제1절 기술 개발의 최종 목표 ... 10
• 제2절 기술 개발의 목적 및 중요성 ... 10
• 제3절 기술 개발의 평가 방법 및 평가항목 ... 13
• 제4절 기술 개발 목표 및 기술의 특성 ... 14
• 제2장 기술 개발의 내용 및 실험 분석 결과 ... 15
• 제1절 개요 ... 15
• 1. Sputtering ... 15
• 가. Plasma의 정의와 온도 ... 15
• 나. Sputtering의 원리 ... 18
• 다. 기본적인 Sputtering Mechanism ... 19
• 2. ZnO 박막의 일반적 특성 ... 20
• 가. 구조적 특성 ... 20
• 나. 전기적 특성 ... 21
• 다. 광학적 특성 ... 23
• 제2절 기술 개발 내용 및 실험 분석 결과 ... 28
• 1. 고효율 Cathode Design 기술 확보((주)테스, KAIST) ... 28
• 가. Pulsed DC Sputtering ... 28
• 나. 고유 Cathode 설계 ... 29
• 2. 태양전지 배면전극용 Al doped ZnO 스퍼터링 장비 및 공정 개발 ((주)테스, 한국 산업 기술 대학교) ... 32
• 가. Sputter System 구축 ... 32
• 나. Heater의 온도 균일도 최적화 ... 34
• 다. ZnO:Al 및 ZnO:Ga 박막의 두께 균일도 및 증착속도 최적화 ... 35
• 라. ZnO:Ga 박막의 구조적 특성 ... 46
• 마. ZnO:Al 및 ZnO:Ga 박막의 전기적 특성 ... 50
• 바. ZnO:Al 및 ZnO:Ga 박막의 광학적 특성 ... 54
• 사. 박막 태양전지 Cell 효율 측정 ... 57
• 3. Gas Control S/W 및 고진공 H/W 기술 확보(Teslar - 200) ... 59
• 가. 진공공정으로부터 오염물질 배출을 방지하기 위한 고려 사항 ... 59
• 나. Teslar - 200 Sputter의 Gas Control S/W 및 고진공 H/W 기술 확보 ... 61
• 제3장 기술 개발 결과 및 기대 효과 ... 63
• 제1절 기술 개발 결과 ... 63
• 1. 특허((주) 테스, 총 3건) ... 63
• 2. 장비 판매((주) 테스) ... 63
• 3. 기술 개발 장비 성능 및 물성 결과 ... 64
• 4-1. 설계 도면(Teslar - 200(Sputter Chamber)) ... 65
• 4-2. 설계 도면(KETI(Sputter Chamber)) ... 66
• 제2절 경제적 예상효과(수입대체효과 등) 및 수출 가능성 ... 67
• 제3절 성장성 및 기술 파급 효과 등 ... 67
• 1. 기술적 측면 ... 67
• 2. 경제, 산업적 측면 ... 68
• 제4장 참고 문헌 ... 69